單流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及單流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，其使向從掃氣端口吸入的活性氣體噴射燃料氣體而形成的預(yù)混合氣燃燒。
[0002]本申請基于2012年8月31日在日本申請的日本特愿2012-191122號而主張優(yōu)先權(quán)，將其內(nèi)容引用于此。
【背景技術(shù)】
[0003]作為船舶的裝置使用的單流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī))，在汽缸中的活塞的沖程方向一端部設(shè)置有排氣端口，在汽缸中的活塞的沖程方向另一端部側(cè)設(shè)置有掃氣端口。而且，如果在吸氣(進(jìn)氣)行程中從掃氣端口向燃燒室吸入活性氣體，那么通過燃燒作用產(chǎn)生的排氣由吸入的活性氣體從排氣端口壓出從而排出。這時(shí)，向吸入的活性氣體噴射燃料氣體而形成預(yù)混合氣，通過壓縮形成的預(yù)混合氣而獲得燃燒作用，這種燃燒作用產(chǎn)生的爆炸壓力導(dǎo)致活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0004]在這樣的單流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中，在燃料氣體和活性氣體的混合不充分的情況下，燃料氣體的濃度局部地變高，從而產(chǎn)生稱為過早點(diǎn)火或未燃燒氣體的排出的問題。因此，例如，如專利文獻(xiàn)I所示，構(gòu)思如下構(gòu)成:通過在掃氣端口內(nèi)設(shè)置噴射燃料氣體的噴嘴管，使活性氣體在吸入汽缸內(nèi)之前開始與燃料氣體的混合，確保在汽缸內(nèi)燃料氣體和活性氣體的混合時(shí)間。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利第3908855號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的課題
但是，在上述的專利文獻(xiàn)I的構(gòu)成中，噴嘴管的開口配置于掃氣端口的出口附近(汽缸的內(nèi)側(cè))，在掃氣端口內(nèi)燃料氣體沿著在掃氣端口的貫通方向上整流后的活性氣體流而合流。因而，難以進(jìn)行合流后的活性氣體和燃料氣體的混合。
[0007]本發(fā)明鑒于這種問題，目的在于提供能夠使噴射的燃料氣體有效地混合至活性氣體的單流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0008]用于解決課題的方案
本發(fā)明涉及的單流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)具備:汽缸，其在內(nèi)部形成燃燒室；活塞，其在前述汽缸內(nèi)滑動(dòng)；掃氣端口，其設(shè)置于前述汽缸中的前述活塞的沖程方向的一方的端部側(cè)，根據(jù)前述活塞的滑動(dòng)動(dòng)作將活性氣體吸入前述燃燒室；燃料噴射部，其比前述掃氣端口的貫通方向的寬度的中心更向前述汽缸的外側(cè)設(shè)置，向吸入前述掃氣端口的活性氣體噴射燃料氣體。
[0009]前述燃料噴射部也可為在形成前述掃氣端口的前述汽缸的壁部開口的燃料噴射端口。
[0010]發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的單流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠使噴射的燃料氣體有效地混合至活性氣體。
【附圖說明】
[0011]圖1是示出在第一實(shí)施方式中的單流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的整體構(gòu)成的說明圖。
[0012]圖2A是掃氣端口的外觀圖。
[0013]圖2B是圖2A的放大圖。
[0014]圖3是在掃氣端口的內(nèi)周壁的圖2B中的III向視圖。
[0015]圖4A是示出在汽缸中設(shè)置燃料噴射部的位置的與活塞的沖程方向垂直的截面的圖。
[0016]圖4B是示出在汽缸中設(shè)置燃料噴射部的位置的與活塞的沖程方向垂直的截面的放大圖。
[0017]圖5是示出各個(gè)控制部的動(dòng)作的說明圖。
[0018]圖6A示出在第二實(shí)施方式中的單流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸中與圖4A對應(yīng)的位置的截面圖。
[0019]圖6B示出在第二實(shí)施方式中的單流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸中與圖4B對應(yīng)的位置的截面圖。
符號說明
[0020]100單流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī) 110汽缸
112活塞
118排氣閥驅(qū)動(dòng)裝置 120排氣閥 122 掃氣端口 126、226燃料噴射部。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。涉及的實(shí)施方式所示的尺寸、材料、其它具體的數(shù)值等僅僅是為了使本發(fā)明的理解容易的示例，除非特別說明的情況下，不限制本發(fā)明。而且，在本說明書和附圖中，關(guān)于具有實(shí)質(zhì)上相同的功能、構(gòu)成的要素，通過標(biāo)注相同的符號而省略重復(fù)說明，而且，與本發(fā)明無直接關(guān)系的要素省略圖示。
[0022](第一實(shí)施方式)
圖1是示出第一實(shí)施方式中的單流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)100的整體構(gòu)成的說明圖。本實(shí)施方式的單流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)100使用于例如船舶等。具體而言，單流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)100含有如下部件而構(gòu)成:汽缸110 (汽缸頭110a、汽缸體IlOb)、活塞112、先導(dǎo)噴射閥114、排氣端口 116、噴射閥驅(qū)動(dòng)裝置118、排氣閥120、掃氣端口 122、掃氣室124、燃料噴射部126、旋轉(zhuǎn)編碼器130、燃燒室140，通過調(diào)節(jié)器(調(diào)速器)150、燃料噴射控制部152、排氣控制部154等控制部來控制。
[0023]在單流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)100中，通過稱為吸氣(進(jìn)氣)、壓縮、燃燒、排氣的4個(gè)連續(xù)的行程，連接于未圖示的十字頭的活塞112在汽缸110內(nèi)滑動(dòng)自如地往復(fù)移動(dòng)。在這種十字頭型的活塞112中，能夠使在汽缸110內(nèi)的沖程比較長地形成，可使十字頭承受作用于活塞112的側(cè)壓，因而能夠謀求單流掃氣式二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)100的高輸出化。此外，由于汽缸110和十字頭與配合入的未圖示的曲柄室隔離，因而即使在使用劣質(zhì)燃料油的情況下也能夠防止污損惡化。
[0024]先導(dǎo)噴射閥114設(shè)置于汽缸110的沖程方向一端部、比活塞112的上死點(diǎn)更上方的汽缸頭IlOa中，在發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)中的希望的時(shí)機(jī)噴射適量的燃料油。該燃料油通過由汽缸頭110a、汽缸體IlOb中的汽缸襯套、活塞112圍繞的燃燒室140的熱而自然點(diǎn)火，在很短的時(shí)間內(nèi)燃燒，使燃燒室140的溫度變得極高，因而能夠在期望的時(shí)機(jī)可靠地燃燒含有燃料氣體的預(yù)混合氣。
[0025]排氣端口 116是在汽缸110中的活塞112的沖程方向的一端側(cè)即比活塞112的上死點(diǎn)更上方的汽缸頭IlOa的頂部設(shè)置的開口部，為了排出在汽缸110內(nèi)產(chǎn)生的燃燒后的排氣而開閉。排氣閥驅(qū)動(dòng)裝置118在規(guī)定的時(shí)機(jī)使排氣閥120上下滑動(dòng)，從而開閉排氣端口116。這樣，借助排氣端口 116排出的排氣在向例如未圖示的增壓器的渦輪側(cè)供給后，向外部排出。
[0026]掃氣端口 122是在汽缸110中的活塞112的沖程方向的另一端(一方的端部)偵1J的從內(nèi)周面(汽缸體IlOb的內(nèi)周面)貫通至外周面的孔，遍及汽缸110的整周設(shè)置多個(gè)。而且，掃氣端口 122根據(jù)活塞112的滑動(dòng)動(dòng)作而向汽缸110內(nèi)吸入活性氣體。該活性氣體含有:氧氣、臭氧等氧化劑、或者它們的混合氣(例如空氣)。在掃氣室124中，封入有通過未圖示的增壓器的壓縮機(jī)加壓的活性氣體(例如空氣)，具有掃氣室124與汽缸110內(nèi)的壓差而從掃氣端口 122吸入活性氣體。雖然能夠?qū)邭馐?24的壓力設(shè)為基本一定，但是在掃氣室124的壓力變化的情況下，也可在掃氣端口 122上設(shè)置壓力計(jì)，根據(jù)其測量值而控制燃料氣體的噴射量等、其它的參數(shù)。
[0027]圖2A和圖2B是掃氣端口 122的外觀圖，在圖2B中示出由圖2A的虛線圍繞的部分的放大圖。如圖2A和圖2B所示，在掃氣端口 122中汽缸110的外周面IlOc側(cè)形成有用于整流從掃氣室124流入的活性氣體流的錐形物122a。
[0028]燃料噴射部126由與未圖示的燃料噴射閥連通的燃料噴射端口構(gòu)成，設(shè)置于各個(gè)燃料端口 122中，在形成掃氣端口 122的汽缸110的壁部中，在該錐形物122a中開口。即，燃料噴射部126具有在掃氣端口 122的錐形物122a中開口的開口部126a。
[0029]圖3是掃氣端口 122的內(nèi)周壁的圖2B中的III向視圖。在圖3中，以虛線直線示出了在包含錐形物122a的掃氣端口 122的貫通方向(圖3中，左右方向)的寬度上的中間位置。
[0030]如圖3所示，燃料噴射部126的開口部126a比汽缸110中的掃氣端口 122的貫通方向的寬度的中心更向汽缸110的外周面IlOc側(cè)(外側(cè))設(shè)置。
[0031]圖4A和圖4B示出在汽缸110中設(shè)置燃料噴射部126的位置的與活塞112的沖程方向垂直的截面。在圖4B中示出由圖4A的虛線圍繞的部分的放大圖。而且，在圖4B中，箭頭示出了活性氣體流。
[0032]如上所述，未圖示的燃料噴射閥連通至燃料噴射部126，前述燃料噴射閥接受來自